Fejlesztések az ipari vezérlésben: Digitális bemeneti modulok fejlesztése PLC-k és DCS-ek számára

Az I/O modulok alapvetőek az ipari vezérlőrendszerekben, beleértve a PLC-ket (Programozható Logikai Vezérlők), PAC-okat (Programozható Automatizálási Vezérlők) és DCS-eket (Elosztott Vezérlőrendszerek). A digitális bemeneti modulok létfontosságú szerepet játszanak a különféle érzékelőktől, például közelségkapcsolóktól, határkapcsolóktól és nyomógomboktól érkező jelek rögzítésében és értelmezésében. Ezek a modulok általában 0-tól 24 voltig terjedő bemeneteket kezelnek, akár 30 voltos tűréshatárral.

ABB 3BSE008508R1 DI810 Digitális bemenet 24V 16 csatorna
Jel lánc
A DC érzékelők gyakran magasabb feszültségű jeleket bocsátanak ki, amelyek szigetelést igényelnek opto-izolátorokon keresztül, mielőtt sorosító regiszterbe kerülnének. Alternatívaként a digitális bemeneti sorosítók egyesítik a bemeneteket, növelve a csatornasűrűséget és olyan funkciókat kínálva, mint az állítható áramkorlátok és programozható zajszűrési idők. Néhány modell integrált hőmérséklet-érzékelést és feszültségszabályozást is tartalmaz.
Processzor
A fejlesztési platformok, szoftvereszközök és támogatás felgyorsítják a piacra jutást. A csatlakozási lehetőségek közé tartozik az Ethernet, UART-ok és SPI portok, amelyek megkönnyítik az integrációt a vállalati hálózatokkal. Költséghatékony PLC-k bőséges digitális I/O-val és integrált funkciókkal, mint a hibadiagnosztika és alacsony fogyasztás, gyakoriak. Fejlettebb alkalmazásokhoz, amelyek magasabb hurkokat és összetett vezérlési algoritmusokat igényelnek, nagy teljesítményű MPU-k elengedhetetlenek.
Interfész
A mezőbusz opciók, soros (RS-485, DeviceNet, Profibus, CAN) és Ethernet-alapúak, különféle ipari igényeket támogatnak. A megnövelt kábelhossz és diagnosztika segíti a hibakeresést. Az interfész adóvevőkbe integrált digitális szigetelés helyet takarít meg és biztosítja a megbízhatóságot. Az opto-izolátorok vagy TI izolátorok digitálisan szigetelik a bemeneti interfészeket.
Mikrokontroller
A Hercules™ Safety MCU-k, amelyek az ARM Cortex-R4F-re épülnek, IEC61508 SIL-3 biztonsági szabványoknak megfelelő rendszerekben való használatra tanúsítottak. Ezek az MCU-k integrált lebegőpontos egységeket, 12 bites ADC-ket, motorvezérlés-specifikus PWM-eket és kódoló bemeneteket tartalmaznak a HET Timer társfeldolgozó révén.
Teljesítmény
Az átmeneti jelenségek és földhurkok elleni védelem érdekében az elektromos szigetelés kulcsfontosságú a mezőoldal és a vezérlőoldal között. A tervezések tartalmazhatnak diszkrét alkatrészekkel ellátott DC-DC konvertereket vagy előre gyártott szigetelt modulokat. A megfontolások közé tartozik a hatékonyság, az integráció és a kompakt kialakítás, a széles bemeneti tartományú konverterek pedig hatékonyan védik a tápegység átmeneti jelenségei ellen.
